宽带六端口电路中的器件研制

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六端口技术在微波测量领域具有重要地位,它可以用作提取网络的各种特性参数,包括功率、衰减、相位和散射参数等,并具有较高的测试精度。近年来,六端口技术的应用拓展到无线通信领域,基于六端口结的接收机成为研究的热点。六端口“结”的电路结构形式很多,但通常都由同相功分器和3dB定向耦合器(正交混合接头)等无源器件构成,这些单元器件的优劣决定了整个六端口电路的性能。针对上述问题,本论文侧重对器件的研制,主要对宽带的功率分配器、定向耦合器的结构进行探讨,并设计制作器件实物。研究的主要内容包括:1.用偶奇模法对Wilkinson功率分配器的结构进行了分析,阐明了多节形式的Wilkinson功分器的设计思路,设计制作了工作频率在2-8GHz范围的宽带功率分配器,设计中通过适当的结构变换严格控制了功分器的整体尺寸,测试表明所研制的功率分配器具有良好性能。2.探讨并分析了偏置耦合带状线的结构特性,采用偏置耦合带状线多节级联形式,设计并制作了超宽带的10dB定向耦合器,测试表明所研制的10dB定向耦合器能够工作在2-18GHz的超宽带频率范围内,并具有良好的性能。3.在偏置耦合带状线的结构的基础上,提出交叉串联耦合的方案,将两个弱耦合度的定向耦合器(8.34dB)串联形成3dB的定向耦合器,所研制的3dB定向耦合器是一种正交混合接头,在工作频带2-8GHz内具有良好的性能。4.将所研制的宽带功率分配器和正交混合接头集成为六端口结电路,并对所集成的六端口结的性能参数进行了测试和分析。在文章末提出了进一步的改进方案,用来提高所研制六端口结的集成度,并优化电路的性能。
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